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土力学复习资料
土力学复习资料
焦道伟
第一章
1、地基:通常把支撑基础的土体或岩体称为地基。
2、地基分为天然地基和人工地基。
3、基础:将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。
4、根据基础的埋置深度不同可分为浅基础和深基础。
5、地基和基础设计必须满足三个基本条件:①具有足够的承载力②基础沉降不得超过地基变形的容许值③具有足够的稳定性
第二章
1、三相体系:土体一般由固相(固体颗粒)、液相(土中水)和气相(气体)三部分组成,简称为三相体系。
2、大多数粘土矿物可以分为蒙脱石、伊利石和高岭石三种主要类型。
3、①蒙脱石具有高塑性、高压缩性、低强度、低渗透性,液限可达150%-700%,塑性指数可达100-650。
②伊利石遇水膨胀、失水收缩能力低于蒙脱石,其力学性质介于高岭石和蒙脱石之间。
③高岭石的水稳性好,可塑性低,压缩性低,亲水性差。
4、如果土的颗粒级配曲线平缓则表示粒径大小相差悬殊,颗粒不均匀,级配良好。
5、工程上对土的级配是否良好可按如下规定判断:
①对于级配连续的土:Cu>5,级配良好;Cu<5,级配不良。
②对于级配不连续的土,级配曲线呈台阶状,须同时满足Cu>5和Cc=1-3两个条件时,才为级配良好。
6、水分为结合水和自由水。
结合水分为强结合水和弱结合水。
自由水分为重力水和毛细水。
自由水的影响大。
7、土的结构一般分为单粒结构、蜂窝结构和絮凝结构三种基本类型。
黏性土不能形成单粒结构。
8、土的物理性质直接反应土的松密、软硬等物理状态。
期末土力学复习资料
1. 最优含水率:对于一种土,分别在不同的含水率下,用同一击数将他们分层击实,测定含水率和密度然后计算出干密度,以含水率为横坐标,以干密度为纵坐标,得到的压实曲线中,干密度的随着含水率的增加先增大后减小.在干密度最大时候相应的含水率称为最优含水率.2. 管涌:管涌是渗透变形的一种形式.指在渗流作用下土体中的细土粒在粗土颗粒形成的空隙中发生移动并被带出的现象.3. 前期固结应力:土在历史上曾受到的最大有效应力称为前期固结应力4. 被动土压力:当挡土墙向沿着填土方向转动或移动时,随着位移的增加墙后受到挤压而引起土压力增加,当墙后填土达到极限平衡状态时增加到最大值,作用在墙上的土压力称为被动土压力。
5. 粘土的残余强度:粘性土在剪应力作用下,随着位移增大,超固结土是剪应力首先逐渐增大,而后回降低,并维持不变;而正常固结土则随位移增大,剪应力逐渐增大,并维持不变,这一不变的数值即为土的残余强度。
1.附加应力大小只与计算点深度有关,而与基础尺寸无关。
(×)2.完全饱和土体,含水量w=100%(×)3.固结度是一个反映土体固结特性的指标,决定于土的性质和土层几何尺寸,不随时间变化。
(×)4.饱和土的固结主要是由于孔隙水的渗透排出,因此当固结完成时,孔隙水应力全部消散为零,孔隙中的水也全部排干了。
(×)5.土的固结系数越大,则压缩量亦越大。
(×)6.击实功能(击数)愈大,土的最优含水率愈大。
(×)7.当地下水位由地面以下某一深度上升到地面时地基承载力降低了。
(√)8.根据达西定律,渗透系数愈高的土,需要愈大的水头梯度才能获得相同的渗流速度。
(×)9.三轴剪切的CU试验中,饱和的正常固结土将产生正的孔隙水应力,而饱和的强超固结土则可能产生负的孔隙水应力。
(√)10.不固结不排水剪试验得出的值为零(饱和粘土)。
(√)1 .土的结构一般有___单粒结构__、__蜂窝状结构__和___絮状结构__等三种,其中__絮状结构____结构是以面~边接触为主的。
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百度文库 - 让每个人平等地提升自我第一章:土的物理性质及工程分类土是三相体——固相(土颗粒)、液相(土中水)和气相(土中空气)。
固相:是由难溶于水或不溶于水的各种矿物颗粒和部分有机质所组成。
2.土粒颗粒级配(粒度)2. 土粒大小及其粒组划分b.土粒颗粒级配(粒度成分)土中各粒组相对含量百分数称为土的粒度或颗粒级配。
粒径大于等于0.075mm 的颗粒可采用筛分法来区分。
粒径小于等于0.075mm 的颗粒需采用水分法来区分。
颗粒级配曲线斜率: 某粒径范围内颗粒的含量。
陡—相应粒组质量集中;缓--相应粒组含量少;平台--相应粒组缺乏。
特征粒径: d 50 : 平均粒径;d 60 : 控制粒径;d 10 : 有效粒径;d 30粗细程度: 用d 50 表示。
曲线的陡、缓或不均匀程度:不均匀系数C u = d 60 / d 10 ,Cu ≤5,级配均匀,不好Cu ≥10,,级配良好,连续程度:曲率系数C c = d 302 / (d 60 ×d 10 )。
较大颗粒缺少,Cc 减小;较小颗粒缺少,Cc 增大。
Cc = 1~ 3, 级配连续性好。
粒径级配累积曲线及指标的用途:1.粒组含量用于土的分类定名;2)不均匀系数Cu 用于判定土的不均匀程度:Cu ≥ 5, 不均匀土; Cu < 5, 均匀土;3)曲率系数Cc 用于判定土的连续程度:C c = 1 ~ 3,级配连续土;Cc > 3或Cc < 1,级配不连续土。
4)不均匀系数Cu 和曲率系数Cc 用于判定土的级配优劣:如果 Cu ≥ 5且C c = 1 ~ 3,级配良好的土;如果 Cu < 5 或 Cc > 3或Cc < 1, 级配不良的土。
土粒的矿物成份——矿物分为原生矿物和次生矿物。
原生矿物:岩浆在冷凝过程中形成的矿物(圆状、浑圆状、棱角状)次生矿物:原生矿物经化学风化后发生变化而形成。
(针状、片状、扁平状)粗粒土:原岩直接破碎,基本上是原生矿物,其成份同生成它们的母岩。
土力学复习资料总结
第一章土的组成1、土力学:是以力学和工程地质为基础研究与土木工程有关的土的应力、应变、强度稳定性等的应用力学的分支。
2、地基:承受建筑物、构筑物全部荷载的那一部分天然的或部分人工改造的地层。
3、地基设计时应满足的基本条件:①强度,②稳定性,③安全度,④变形。
4、土的定义:①岩石在风化作用下形成的大小悬殊颗粒,通过不同的搬运方式,在各种自然环境中形成的沉积物。
②由土粒(固相)、土中水(液相)和土中气(气相)所组成的三相物质。
5、土的工程特性:①压缩性大,②强度低,③透水性大。
6、土的形成过程:地壳表层的岩石在阳光、大气、水和生物等因素影响下,发生风化作用,使岩石崩解、破碎,经流水、风、冰川等动力搬运作用,在各种自然环境下沉积。
7、风化作用:外力对原岩发生的机械破碎和化学风化作用。
风化作用有两种:物理风化、化学风化。
物理风化:用于温度变化、水的冻胀、波浪冲击、地震等引起的物理力使岩体崩解,碎裂的过程。
化学风化:岩体与空气,水和各种水溶液相互作用的过程。
化学风化的类型有三种:水解作用、水化作用、氧化作用。
水解作用:指原生矿物成分被分解,并与水进行化学成分的交换。
水化作用:批量水和某种矿物发生化学反映,形成新的矿物。
氧化作用:指某种矿物与氧气结合形成新的矿物。
8、土的特点:①散体性:颗粒之间无黏结或一定的黏结,存在大量孔隙,可以透水透气。
②多相性:土是由固体颗粒、水和气体组成的三相体系。
③自然变异性:土是在自然界漫长的地质历史时期深化形成的多矿物组合体,性质复杂,不均匀,且随时间还在不断变化的材料。
9、决定土的物理学性质的重要因素:①土粒的大小和形状,②矿物组成,③组成。
10、土粒的个体特征:土粒的大小、土粒的形状。
11、粒度:土粒的大小。
12、粒组:介于一定粒度范围内的土粒。
13、界限粒经:划分粒组的分界尺寸。
14、土的粒度成分(颗粒级配):土粒的大小及其组成情况,通常以土中各个粒组的相对含量来表示。
土力学复习资料
土力学一、名词解释土的干密度:单位体积土中土粒的质量称为土的干密度。
工程上常以土的干密度来评价土的密实程度,并常用这一指标来控制填土的施工质量。
临界水力坡降:指土体开始发生流土破坏时的水力坡降。
附加应力:由建筑物荷载在地基土中引起的、附加在原有自重应力之上的应力。
欠固结土:指在目前自重应力下还未达到完全固结的土体,土体实际固结压力小于现有覆盖土自重应力。
天然休止角:指干燥沙土自然堆积所能形成的最大坡角土的饱和重度:土中空隙完全被水充满时土的重度称为饱和重度。
固结度:地基在某一时刻t的固结沉降与地基最终固结沉降之比。
软化性:指岩石浸水饱和后强度降低的性质超固结:渗透系数:反映土的透水性能的比例系数,相当于水力坡降等于1时的渗透速度。
临塑荷载:地基中即将出现塑性区但未出现塑性区时所感应的基底压力,及相应于塑性区的最大深度等于零时所对应的基底压力。
土的构造:在同一土层中的物质成分和颗粒大小等都相近的各部分之间的相互关系的特征。
粉土:指塑性指数小于或等于10,粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过总质量50%的土。
不固结不排水实验:试样在施加周围压力和随后施加竖向压力直至剪切破坏的整个过程中都不允许排出,自始至终关闭排水阀门的三轴压缩试验。
角点沉降系数:单位均布矩形荷载在其角点处引起的沉降。
极限承载力:地基能承受的最大荷载强度。
二、填空1.在土的三相比例指标中,三项基本的试验指标是土的密度、土粒相对密度、含水量,它们分别可以采用环刀法(灌砂法)、比重瓶法和烘干(烧干、炒干)法测定。
2.实际工程中,土的压缩系数根据土原有的自重应力增加到自重应力和附加应力之和这一压力变化区间来判定,采用的压缩性指标是压缩系数a1-2.3.直接剪切试验:快剪实验、固结快剪实验、慢剪实验;三轴试验:不固结不排水、固结不排水、固结排水4.采用单向压缩分层总和发计算地基沉降时,通常根据室内压缩实验曲线确定压缩性指标,若考虑应力历史对地基沉降的影响,则应根据原始压缩曲线确定压缩性指标。
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土力学复习资料一、填空题1、实验室内土的重度一般用法测定,土的含水量一般用法测定。
2、为了反映土的不均匀性,工程上常用系数和系数来描述。
3、土抗剪强度的两种表示方法为和4、土中主要粘土矿物有蒙脱石、伊利石和高岭石。
它们都是由和组成的晶体矿物。
5、饱和土体在固结过程中其应力增加而压力减小。
6、斯肯普顿-比伦将粘性土地基在荷载作用下发生的变形,认为其总沉降量通常有三部分组成,即瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降。
7、抗剪强度曲线与摩尔应力圆在A点相切,表明A点所代表的平面的剪应力τ等于土的抗剪强度τf,即该点处于状态。
8、土的抗剪强度的指标为和9、压缩系数与压缩模量之间成反比关系。
10、附加应力自基础底面起算,随着深度呈减小的趋势。
自重应力自室外地面起算,随着深度呈增加的趋势。
11.根据土的颗粒级配曲线,当曲线平缓时表示土粒径相差悬殊,颗粒不均匀,级配良好。
12.土中主要矿物有、和13.土的含水量为土中质量与质量之比。
14.长期抽取地下水位,导致地下水位大幅度下降,从而使原水位以下土的有效自重应力,而造成的严重后果。
15.附加应力自起算,随着深度呈逐渐减少自重应力自自然地面起算,随着深度呈16.压缩系数,压缩模量,则土的压缩性越高。
这两个指标通过压缩试验,绘制曲线得到。
17.粘性土的极限平衡方程式是18.朗金土压力理论适用条件为,挡土墙墙背直立、光滑,墙后填土表面成水平二、单选题1.粒径大于2mm的颗粒超过总质量50%的土是()。
A、砂土B、粉土C、粘性土D、碎石土2.土颗粒的粒径累计级配曲线越平缓,表示()。
A、土粒大小较均匀,级配良好B、土粒大小不均匀,级配良好C、土粒大小较均匀,级配不良D、土粒大小不均匀,级配不良3.两个基础,埋置深度相同,底面积不同,但上部结构传至基底压力相同,试比较两基础沉降()。
A、基底面积大的沉降量大B、基底面积小的沉降量大C、两基础沉降量相同D、无法比较4.产生被动土压力所需的位移量ΔP与产生主动土压力所需的位移量Δα之间的关系为()。
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1、 粘性土的界限含水率、液限、塑限、液性指数、塑性指数。
界限含水率(稠度界限):粘性土从一种状态进入到另外一种状态的分界含水率称为土的界限含水率。
液限:可塑状态与流动状态的界限含水率称为液限。
塑限:半固体状态与可塑状态的界限含水率。
液性指数:表征土的天然含水率与分界含水率之间相对关系的指标。
塑性指数:液限与塑限的差值(去掉百分数),称为塑性指数。
2、 自重应力、基地压力、基地附加应力、基底反力及其形状。
自重应力:自重应力是土体受到重力作用而产生的应力基底压力:建筑物荷载通过基础传递给地基的压力称基底压力基底附加应力:是指外荷载作用下地基中增加的应力基底反力及其形状:建筑物荷载通过基础传递给地基的压力称基底压力称为基底反力;当基础为完全柔性时,基底压力的分布与作用在基础上的荷载分布完全一致。
当基础具有刚性或为绝对刚性时,如箱形基础或高炉基础,在外荷载作用下,基础底面保待平面,即基础各点的沉降几乎是相同的。
刚性基础在中心载荷作用下,地基反力呈马鞍形,随着外力的增大,其形状相应改变。
3、有效应力原理:用有效应力阐明在力系作用下土体的各种力学效应(如压缩、强度等)的原理。
4、 固结度:所谓固结度,就是指在某一附加应力下,经某一时间t 后,土体发生固结或孔隙水应力消散的程度。
5、 静止土压力:当挡土墙静止不动,土体处于弹性平衡状态时,土对墙的压力称为静止土压力,一般用E0表示 。
主动土压力:当挡土墙向离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时,作用在墙上的土压力称为主动土压力,一般用Ea 表示。
被动土压力:当挡土墙向土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时,作用在挡土墙上的土压力称为被动土压力,用Ep 表示。
6、 库伦定律:土的抗剪强度是剪切面上的法向总应力σ 的线性函数ϕστtan =f 后来,根据粘性土剪切试验得出 c f +=ϕστtan ,该式称为库仑定律。
7、 原生矿物:直接由岩石经物理风化作用而来的、性质未发生改变的矿物。
土力学总复习
判断标准:
IL<0,坚硬
IL>1,流塑
IL=0~ 1
0.00 ~ 0.25,硬塑 0.25 ~ 0.75,可塑
0.75 ~ 1.00,软塑
(三)土的结构:单粒结构、蜂窝结构及絮状结构。
四、土的击实性
2.0
干密度d(g/cm3)
1.粘性土的击实曲线 特点: ①具有峰值: 最大干密度
dmax=1.86
2.几点说明 (1)不同的极限承载力理论,其 Nc、Nq、Nγ计算表达式
不一样。
(2)所有的极限承载力公式,都是在条形荷载作用下地基 发生整体剪切破坏的前提下推导出来的。 (3)一般情况下(φ>0) ,埋深d越大、基础宽度b越大, 地基承载力越高,但对软粘土地基(φu=0),其地基承载力却
与基础宽度无关。
三、按极限平衡区发展范围确定地基承载力
pcr cM c qM q p1/4 cM c qM q bM
四、按工程规范确定地基承载力
fd fd d 0 (d 1.5) b (b 3)
1.某构筑物基础如图所示,在设计地面标高处作用着偏
心荷载680kN,偏心距1.31m,基础埋深为2m,底面尺寸
(二)粘性土的稠度
1.界限含水量(阿特堡界限):液限wL、塑限wp及测定方法。
2.塑性指数Ip和液性指数IL:
I p wL wp
物理意义:反映吸附结合水的能力。能大致反映粘土颗粒的含量及 其粘性。 粘粒含量↑, Ip ↑
亲水性大的矿物含量含量↑, Ip ↑
IL
w wp wL wp
pc< cz:欠固结土
二、地基最终沉降量计算
1.基本概念
体积变形
土力学期末复习整理
土力学期末复习整理第1章土的物理性质及工程分类1.颗粒级配曲线越平缓,不均匀系数Cu 越大,颗粒级配越好。
2.不均匀系数Cu<5时,称为均粒土,其级配不好;Cu>10时,称为级配良好的土。
3.粒度成份分析法:筛分法,沉降分析法(水分法)。
4.3种粘土矿物:高岭石,伊里石,蒙脱石5.结合水是指受电分子吸引力吸附在土粒表面的土中水,不能传递静水压力;自由水是存在于土粒表面电场影响范围以外的水,能传递静水压力。
强结合水具有极大的粘滞度,弹性和抗剪强度;弱结合水具有可塑性。
自由水按所受作用力的不同,分为重力水和毛细水。
6.土中气分为自由气体和封闭气体。
7.粘土颗粒带有负电荷,粘土颗粒在直流电作用下向阳极移动的现象称为电泳;而水分子向阴极移动的现象称为电渗。
8.土的结构:单粒结构,蜂窝结构,絮状结构9.灵敏度(St )=原状土无测限抗压强度(qu )/重塑土无侧限抗压强度(qu ’);土的灵敏度越高,其结构性越强,受扰动后土的强度降低就越严重。
10.反映土轻重程度的指标:土的天然密度ρ,土的干密度ρd,土的饱和密度ρsat ,土粒相对密度ds ;反映土松密程度的指标:孔隙比e,孔隙率n;反映土含水程度的指标:土的含水率w,土的饱和度Sr。
土的密度ρ,土粒的相对密度ds ,土的含水率w,称为三项基本物性试验指标。
11.对无粘性土,工程性质影响最大的是土的密实度,工程上用指标孔隙比e,相对密实度Dr判断。
12.塑性指数指液限与塑限的差值,Ip=wL-wp(整数);土粒越细,其表面积越大,结合水含量越高,因而Ip 也随之增大。
工程上常按塑性指数对粘性土进行分类。
液性指数指粘性土的天然含水率和塑限的差值与塑性指数之比,IL=w-wp/Ip (小数);IL<0时,坚硬;IL>1时,流动;0<IL<1,可塑;IL 越大,土质越软。
13.土的压实性指土在一定压实能量作用下密实增长的特性。
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20.土的抗剪强度指标在室内通过直接剪切试验、三轴压缩试验和十字板剪切试验测定。
21.地基的变形一般可分为线性变形阶段、弹塑性变形阶段和破坏阶段。
22.常用的地质勘探方法有坑探、钻探和触探。
23.挡土墙设计验算包括稳定验算、地基承载力验算和墙身强度验算。
A.主动土压力与静止土压力的合力B.静止土压力
C.被动土压力D.主动土压力
7.标准贯入试验适合于测试地基土的(C)
A.物理指标B.含水量指标
C.力学指标D.压缩性指标
8.进行刚性基础的结构设计时,其基础的高度应由(A)
A.台阶允许宽高比确定B.基础材料抗剪强度验算确定
C.地基承载力验算确定D.基础材料抗拉强度验算确定
A.重度B.干重度
C.有效重度D.饱和重度
20.某土样的液限ωL=36%,塑限ωP=22%,天然含水量ω=28%,则该土的液性指数为(B)。
A.0.33B.0.43
C.0.57D.0.67
21.已知某砂土测得e=1.16,emax=1.34,emin=0.86,则该砂土的密实度为(D)。
A.密实的B.中密的
6.表示粘性土粘性大小的指标是塑限。
7.产生流砂现象的充分、必要条件是动水力方向向上,且大于有效重度。
8.粘性土抗剪强度的库伦定律表达式为τf=c+σtanφ。
9.粘性土土坡稳定性分析的瑞典条分法,其基本原理是:假定土坡的滑动面为圆面。
10.朗肯土压力理论假设:墙背垂直于填土面,墙背光滑,填土面水平。
15.三轴压缩试验可分为不固结不排水剪、固结不排水剪和固结排水三种试验方式。
16.地基最终沉降量由_瞬时沉降_______、固结沉降和次固结降三部分组成。
土力学
《土力学》复习资料一.名词解释1.土力学:是研究土的碎散特性及其受力后的应力,应变,强度,稳定和渗透等规律的一门学科。
2.土:指地球表面的整体岩石在大气中经受长期的风化作用而形成的,覆盖在地表上碎散的,没有胶结或胶结很弱的松散的堆积物。
3.土体:是由一定的材料组成,具有一定的结构,赋存与一定的地质环境中的地质体。
4.地基:由于建筑物的修建,使一定范围内地层的应力状态发生变化,这一范围内的地层称为地基。
5.土的颗粒级配:指土中各粒组的相对含量,通常用各粒组占土粒总质量(干土质量)的百分数表示。
6.粒组:土的颗粒大小组合情况,在工程就是按土颗粒大小分组7.基础:与地基接触的建筑物下部结构称为基础。
8.原生矿物:是岩石经物理风化破碎但成分没有发生变化的矿物碎屑。
9.次生矿物:是原生矿物在一定气候条件下经化学风化作用,使其进一步分解而形成一些颗粒更细小的新矿物。
10.土粒的比表面积:是每立方厘米或每克的分散相所具有的表面积(cm2),即单位体积或单位质量固体颗粒表面积的总和。
11.土的结构:指组成土的土粒大小,形状,表面特征,土粒间的连结关系和土粒的排列情况,其中包括颗粒或集合体间的距离,孔隙大小及其分布特点。
12.土的物理性质:指三相的质量与体积之间的相互比例关系及固,液三相相互作用表现出来的性质。
13.地基最终沉降量:在外载荷作用下地基土层被压缩达到稳定时基础底面的沉降量。
14.土的抗剪强度:指土体抵抗剪切破坏的能力,其数值等于土体产生剪切破坏是滑动面上的剪应力。
二.填空1.土体具有不同于一般理想刚体和连续固体的特性,松散性、孔隙性、多相性。
2.土一般为三相体系,即固态相、液态相、气态相,其中固态部分是构成土的骨架主体,是最稳定,变化最小的部分。
3.目前,颗粒分析方法可分为筛分析方法、静水沉降法两大类。
4.颗粒级配的表示方法常用的有表格法、图解法两种。
5.土的矿物成分可分为原生矿物、次生矿物和有机质三大类,粘土矿物是最主要的次生矿物,是组成粘粒的主要矿物成分,其中分布较广且对土性质影响较大的是蒙脱石、高岭石、伊利石或水云母6.按土中水的存在形式、形态、活动性及其与土的相互作用,将土中水划分为矿物成分水、结合水、液态水、气态水、固态水等类型。
土力学复习资料整理
土力学复习资料整理(总7页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除填空:土体一般由固相(固体颗粒)、液相(土中水)和气相(气体)三部分组成,简称“三相体系”。
常见的粘土矿物有:蒙脱石、伊利石和高岭石。
由曲线的形态可评定土颗粒大小的均匀程度。
如曲线平缓则表示粒径大小相差很大,颗粒不均匀,级配良好;反之,则颗粒均匀,级配不良。
颗粒分析试验方法:对于粒径大于的粗粒土,可用筛分法;对于粒径小于的细粒土,可用沉降分析法(水分法)。
土的颗粒级配评价:根据颗粒级配曲线的坡度可以大致判断土的均匀程度或级配是否良好。
粒径级配曲线:颗粒级配曲线的越陡,说明颗料粒径比较一致,级配不良。
相反,颗粒级配曲线的越缓,说明颗粒不均匀,级配良好。
土中水按存在形式分为:液态水、固态水和气态水。
土中液态水分为结合水和自由水两大类;结合水可细分为强结合水和弱结合水两种。
含水量试验方法:土的含水量一般采用“烘干法”测定;在温度100~105℃下烘至恒重。
塑性指数Ip越大,表明土的颗粒愈细,比表面积愈大,土的粘粒或亲水矿物含量愈高,土处在可塑状态的含水量变化范围就愈大。
塑性指数定名土类按塑性指数:Ip﹥17为粘土;10﹤Ip≦17为粉质粘土。
液性指数:I L=(ω-ωp)/(ωL-ωp)=(ω-ωp)/ Ip。
当土的天然含水量ω﹤ωp时,I L﹤0,土体处于坚硬状态;当ω﹥ωL时,I L﹥0,土体处于流动状态;当ω在ωp和ωL之间时,I L=0~1,土体处于可塑状态。
粘性土根据液性指数可划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑及流塑五种软硬状态。
土的结构和构造有三种基本类型:单粒结构、蜂窝结构及絮凝结构。
影响土的击实(压实)特性的因素:含水量影响、击实功(能)的影响、土类及级配的影响。
人工填土按组成物质分类:素填土、杂填土和冲填土三类。
有效应力原理,即有效应力等于上层总压力减去等效孔隙压力;其中,等效孔隙压力等于孔隙压力与等效孔隙压力系数之积,等效系数介于0和1之间。
土力学期末考试重点复习资料
第一章土的形成和物理性质指标1、土质学:从工程地质学范畴发展起来,从土的成因和成分出发,研究土的工程性质的本子与机理(地质特性)。
2、土力学:从工程力学范畴发展起来,把土作为物理-力学系统,用数学力学方法求解土在各种条件下的应力分布、变形及土压力、地基承载力与边坡稳定等问题(工程特性)。
4、土:是由母岩风化,经过多种地质作用和搬移作用形成的,土是岩石风化的产物。
5、物理风化:只改变颗粒的大小和性质,不改变岩石的矿物成(量变)。
6、化学风化:不仅改变颗粒的大小和性质,不改变岩石的矿物成(质变)。
7、土的组成(1)固体颗粒固相(Solid) 构成土体骨架起决定作用(2)土中水液相(Liquid) 重要影响(3)土中气体气相(Air) 次要作用8、成土矿物(1)原生矿物 (物理风化,砂卵石料):颗粒较粗(cm~m),一般为无黏性土;主要有石英、长石、云母等;吸水力弱、稳定、无塑性;性质由矿物本身的性质反映,如颗粒大小组成、矿物类型、颗粒形状、表面特征、硬度等。
(2)次生矿物 (化学风化,黏土矿物):颗粒较细(<5μm),一般为黏土矿物;主要有高岭石、伊利石、蒙脱石;吸水力强、活泼、有塑性。
9、黏土矿物:是一种复合的铝-硅盐晶体,颗粒呈片状,是由硅片和铝片构成的晶包所组叠而成,可分成高岭石、蒙脱石和伊利石三种类型。
10、高岭石:产于酸性环境,是花岗岩风化后的产物,通常来源于长石的水解。
1:1型晶格,1硅片+ 1铝片=1晶层,晶层靠氢键连接,一个颗粒、多达近百个晶层。
特点:水稳性好,可塑性低,压缩性低。
11、蒙脱石:常由火山灰、玄武岩等转变而来,一般在碱性、排水不良的环境里风化形成。
2:1型晶格: 2硅片+ 1铝片= 1晶层,晶层没有钾离子连接,连接弱, 水分子进入。
特点:高塑性、高压缩性,低强度,遇水膨胀。
12、伊利石:碱性介质中风化产物,2:1型晶格,2硅片+ 1铝片= 1晶层,晶层靠钾离子连接,比较稳定,但不如氢键。
土力学期末复习资料
主观题复习资料一、简答题1.试述群桩效应的概念和群桩效应系数的意义群桩效应就是指群桩基础受竖向荷载后,由于承台、桩、土的相互作用使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同,承载力往往不等于各单桩承载力之和这一现象。
群桩效应具体反映在以下几个方面:群桩的侧阻力、群桩的端阻力、承台土反力、桩顶荷载分布、群桩的破坏模式、群桩的沉降及其随荷载的变化。
用以度量构成群桩承载力的各个分量因群桩效应而降低或提高的幅度指标,如侧阻、端阻、承台底土阻力的群桩效应系数。
2. 土是由哪几个部分组成的?各相变化对土的性质有什么影响?答:土的成分包括粒度成分、矿物成分和化学成分三个方面。
自然界的土,作为组成土体骨架的土粒,大小悬殊,性质各异。
工程上常把组成土的各种大小颗粒的相互比例关系,称为土的粒度成分。
土的粒度成分如何,对土的一系列工程性质有着决定性的影响,因而,它是工程性质研究的重要内容之一。
1.粒组及其划分为了便于研究土粒的大小,通常按土粒的直径(简称粒径,以mm为单位)来划分粒径区段。
将每一区段中所包括大小比例相似、且工程性质基本相同的颗粒合并为组,称为粒组。
每个粒组的区间内常以其粒径的上、下限给粒组命名,如砾粒、砂粒、粉粒、粘粒等。
各组内还可细分成若干亚组。
表1-1是我国部颁标准《公路土工试验规程》(JTJ 051—93)(以下简称《规程》)粒组划分表。
2.粒度成分及粒度分析一般天然土由若干个粒组组成,它所包含的各个粒组在土全部质量中各自占有的比例称为粒度成分,又称颗粒级配。
用指定方法测定土中各个粒组占总质量百分数的试验,称为土的颗粒分析。
3.试简述太沙基的有效应力原理以及说明单向固结理论的假定条件。
太沙基有效应力原理:⑴士的有效应力等于总应力减去孔隙水压力⑵士的有效应力控制了土的变形太沙基一维固结理论的基本假设是什么?答:土中水的渗透只沿竖向发生,而且服从达西定律,土的渗透系数为常数;相对于土的孔隙,土颗粒和水都是不可压缩的,因此土的变形仅是孔隙体积压缩的结果,而土的压缩服从线性压缩定律;土是完全饱和的,土的体积压缩量同孔隙中排出的水量相等,而且压缩变形速率取决于渗流速率。
土力学复习资料
土力学1、 粒组:工程上把相近的土粒合并为组,粗粒>0.075(mm )2、 实验室指标:1.土的密度2、土粒密度3、含水率 3、 级配良好的土:C U ≥5且Cc =1~3的土4、 土中水的类型:①结合水:强结合水、弱结合水②自由水:毛细水、重力水③气态水④固态水5、 土的结构:单粒结构,蜂窝结构,絮状结构6、 土的物理性质指标:土粒,水,空气7、 土密度:p 是单位体积土的质量,天然状态下土的密度称天然密度:p=m/v ,r=mg/v=pg 各密度的大小的比较: p sat >p >p d >p ’8、 土粒密度:土粒密度是指固体颗粒的质量m S ,与其体积v S ,之比,即土粒的单位体积的质量:p s =m s /v s9、 土粒的相对密度:是指土在105~110C 下烘王至恒正时的质量与同体积4C蒸馏水质量的比值:Gs=Ms/VsPw10、 含水率:土的含水率定义为土中水的质量与土粒质量之比:w=m w /m s ×100%=(m-m S )/M ×100%11、 干密度:即固体颗粒的质量与土的总体积之比:P d =m s /v12、 饱和密度:土的孔隙完全被水充满时,单位体积的质量称为饱和密度:p sat =(m s +v v p w )/v13、 浮密度(有效密度):土的浮密度是土受水的浮力时单位体体积土的质p w量:p 1=(m s -v s p w )/v=p sat -p w14、 饱和度:饱和度是指土中孔隙水的体积与孔隙体积之比:p sar =(m s +V v p w )/V×100%15、 孔隙比:孔隙比为土中孔隙体积与固体颗粒的体积之比值,以小数表示: 16、 e =v v /v s17、 孔隙率:孔隙率是土的孔隙体积与土体积之比:n=v v /v ×100%18、 土中的体积和质量:V S :土颗粒体积,V W :水体积,V V :孔隙体积,V a :气体体积,M S 、M W 、M A :土颗粒,水,气体质量19、 界限含水率:界限含水率:相邻两稠度状态,及相互区别又是逐渐过渡的,稠度状态之间的转变界限叫稠度界限,用含水率表示,称界限含水率。
土力学复习资料
填空8题,16空,每空一分 16分 选择15题,一题2分 30分 名词解释4题,一题5分 20分 简答题2题,一题5分 10分 计算题2题,一题平均12分,第二题两小题 24分地基:地基是建筑物荷载作用下产生不可忽略的附加应力与变形的那部分地层。
基础:基础是埋藏于地面下承受上部结构荷载,并将荷载传递给下卧层的人工构筑物。
基底附加压力:是指建筑物荷载引起的超出原有基底压力的压力增量。
基底压力:作用于建筑物基础底面与地基土接触面上的压力。
自重应力:在修建建筑物之前,由土体自身重量而引起的应力称为土的自重应力cz z σγ=(3-1)式中z ——天然地面起算的深度(m );γ ——土的天然重度(kN/m 3);当深度z 范围内有多层土时,深度z 处的自重应力为各土层自重应力之和,即11221ncz n n i ii h h h h σγγγγ==++⋅⋅⋅+=∑(3-2)式中 σcz ——土中的自重应力(kPa ); γi —— 第i 层土的天然重度(kN/m 3);h i —— 第i 层土的厚度(m ); n —— 从地面到深度z 处的土层数。
群桩效应:群桩基础因承台、桩、土的相互作用,使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同,承载力往往不等于各单桩承载力之和,这种效应称为群桩效应。
地基极限承载力:地基极限荷载即地基从局部剪切阶段过渡到破坏阶段的分界荷载,是地基达到完全剪切破坏时的最小压力,又叫地基极限承载力。
软弱地基系:指主要有淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。
换填垫层: 挖去地表浅层软弱层或不均匀土层,分层回填强度高,压缩性低,性能稳定且无腐蚀性的砂、素土、灰土、工业废渣等材料,并夯压密实形成垫层的地基处理方法。
主动土压力:当挡土墙在墙后土体的推力作用下向前移动时,墙后土体随墙的移动而产生下滑的趋势,为阻止其下滑,土体内潜在滑动面上的剪应力增加,从而使墙背上的土应力减小。
【实用资料】土力学重点.doc
1.土的结构:单粒结构(工程性质最好),蜂窝结构,絮状结构;土的构造:层状构造,分散构造(工程性质最好),裂隙构造,结核状构造2.土的孔隙比e :是土中孔隙体积与土粒体积之比,孔隙比用小数表示。
1)1(1-+=-==ρρρρw s d w s S V w d d V V e 土的孔隙率n :土中孔隙所占体积与总体积之比,空隙率用百分数表示。
ws d V d e e V V n ρρ-=+=⨯=11%100 土的饱和度Sr:土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积之比,以百分率计。
ed V m V V S s w V w V w r ωρ=== 3.相对密实度:最大孔隙比emax 与天然孔隙比e 之差和最大孔隙比emax 与最小孔隙比emin 之差的比值,minmax max e e e e D r --=。
密实0.67~1 中密0.33~0.67 松散0~0.33 孔隙比确定砂土密实度砾砂、粗砂、中砂:密实e <0.60中密0.60~0.75稍密0.75~0.85松散e >0.85细砂、粉砂:e <0.70中密0.70~0.85稍密0.85~0.95松散e >0.954.塑限含水率:粘性土呈塑态与半固态之间的分界含水率。
液限含水率:粘性土呈可塑状态与流动状态之间的分界含水率。
液塑限联合测定法:下沉17对应的含水率即为液限wl (查得下沉深度为10mm 所对应的含水率为10mm 液限),下沉2mm 对应的含水率即为塑限wp,取值以百分数表示,精确至0.1%。
5.粘性土与粉土的液限与塑限的差值,去掉百分号,称为塑性指数,表明细颗粒土体处于可塑状态下含水率变化的最大区间。
土粒越细,粘粒含量越多,其比表面积也越大,与水作用和进行交换的几率越多,塑性指数Ip 也越大。
Ip 越大,表明土能吸附结合水越多,并能处于可塑状态,亦即该土粘粒含量高或矿物成分吸水能力强。
工程中用塑性指数作为粘性土与粉土的定名标准Ip=( wL – wp)*100。
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填空:土体一般由固相(固体颗粒)、液相(土中水)和气相(气体)三部分组成,简称“三相体系二常见的粘土矿物有:蒙脱石、伊利石和高岭石。
由曲线的形态可评定土颗粒大小的均匀程度。
如曲线平缓则表示粒径大小相差很大,颗粒不均匀,级配良好;反之, 则颗粒均匀,级配不良。
颗粒分析试验方法:对于粒径大于0. 075mm的粗粒土,可用筛分法;对于粒径小于0. 075mm的细粒土,可用沉降分析法(水分法)。
土的颗粒级配评价:根据颗粒级配曲线的坡度可以大致判断土的均匀程度或级配是否良好。
粒径级配曲线:颗粒级配曲线的越陡,说明颗料粒径比较一致,级配不良。
相反,颗粒级配曲线的越缓,说明颗粒不均匀,级配良好。
土中水按存在形式分为:液态水、固态水和气态水。
土中液态水分为结合水和自由水两大类;结合水可细分为强结合水和弱结合水两种。
含水量试验方法:土的含水量一般采用“烘干法”测定;在温度100〜105°C下烘至恒重。
塑性指数1P越大,表明土的颗粒愈细,比表面积愈大,土的粘粒或亲水矿物含量愈高,土处在可塑状态的含水量变化范围就愈大。
槊性指数定名土类按槊性指数:Ip >17为粘土;10<IpM17为粉质粘土。
液性指数:I L=(3・3p) /(3L-3p) =(3・3p) / Tp o当土的天然含水量3 < Wp时,I L<0,土体处于坚硬状态;当3 > 3|,时,lL>0, 土体处于流动状态;当3在3p和3|,之间时,Il,二0〜1, 土体处于可塑状态。
粘性土根据液性指数可划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑及流塑五种软硬状态。
土的结构和构造有三种基本类型:单粒结构、蜂窝结构及絮凝结构。
影响土的击实(压实)特性的因素:含水量影响、击实功(能)的影响、土类及级配的影响。
人工填土按组成物质分类:素填土、杂填土和冲填土三类。
有效应力原理,即有效应力等于上层总压力减去等效孔隙压力;其中,等效孔隙压力等于孔隙压力与等效孔隙压力系数之积,等效系数介于0和1之间。
饱和的有效应力原理:(1)饱和土体内任一平面上受到的总应力等于有效应力加孔隙水压力之和;(2)土的强度的变化和变形只取决于土中有效应力的变化。
压缩系数。
1.2给土分类:1); ai.2<0.1 MPa1为低压缩性土;2) 0.1 MPa-y0.2vO.5MP广为中压缩性土;3)(7I.2>0.5MPa*1属高压缩性土。
分层厚度抗剪强度指标的测定方法选用:直接剪切试验、三轴压缩试验、无侧限抗压强度试验、十字板剪切试验。
弟切破坏而位置:抗剪强度指标c、(P值的确定:粗粒混合土的抗剪强度c、(P值通过现场剪切试验确定。
地基破坏形式分为:整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏。
荷载效应组合:1)作用短期效应组合;2)作用长期效应组合。
地基基础方案类型:浅基础和深基础。
浅基础进行稳定性验算内容:1.基础倾覆稳定性验算;2.基础滑动稳定性验算。
摩擦桩的传力机理:大部分荷载传给桩周土层,小部分传给桩端下的土层水中基坑的围堰工程类型:土围堰、草(麻)袋围堰、钢板桩围堰、双壁钢围堰、地下连续墙围堰。
桩基础组成:多根桩组成的群桩基础。
桩按受力(承载性状)分类:竖向受荷桩、横向受荷桩、桩墩。
桩基础按设置效应分类:挤土桩、部分挤土桩、非挤土桩。
桩基础按承台位置分类:高桩承台基础和低桩承台基础。
我国主要的区域性特殊土类型:湿陷性黄土、膨胀土、软土和冻土。
名词解释:土的颗粒级配:土中所含各粒组的相对含量,以土粒总量的百分数表示,称为土的颗粒级配。
结合水:是指受电分子吸引力作用吸附于土粒表面成薄膜状的水。
土的重度:单位体积土的重力密度。
土的饱和度Sr:土中水的体积与孔隙体积的比值。
Sr= (Vw/Vv) X100%。
土粒比重:土中固体矿物的质量与同体积4°C时纯水质量的比值。
土的孔隙率n:土中孔隙体积与总体积之比(用百分数表示)称为土的孔隙率。
n= (Vv/V) X100%o土的含水量:土中水的质量与土粒质量之比(用百分数表示)称为土的含水量。
^=(mw/ms) xioo%o土的不均匀系数:是指工程上用来反映颗粒级配的不均匀程度的一个量用Cu或cc表示。
曲率系数:是反映土的粒径级配累计曲线的斜率是否连续的指标系数液限:土巾可塑状态变化到流动状态的界限含水量称为液限(或流限),用3L表示。
塑限:土由半固态变化到可塑状态的界限含水量称为塑限,用3p表示。
塑性指数ip:液限与塑限之差值定义为塑性指数Ipo Ip=G)L-G)p,土的结构:是指土颗粒或集合体的大小和形状、表面特征、排列形式以及它们之间的连接特征。
构造:是指土层的层理、裂缝和大孔隙等宏观特征,亦称宏观结构。
触变性:粘性土结构遭到破坏,强度降低,但随时间发展土体强度恢复的胶体化学性质称为土的触变性。
灵敏度st :来衡量粘性土结构对强度的影响。
最优(最佳)含水量:在一定的压实功(能)下使土最容易压实,并能达到最大密实度时的含水量称为土的最优(最佳)含水量,用(DOP表示。
最大干密度:在一定的压实功(能)下使土最容易压实,并能达到最大密实度时的干密度称为土的最大干密度,用p dmax表示。
土的渗透性:土体本身具有连续的孔隙,如果存在水位差作用,水就会透过土体孔隙发生孔隙内的流动,这种具有被水透过的性能称为土的渗透性O达西定律:层流条件下,土中水渗透速度与能量(水头)损失之间关系的渗流规律,即达西定律。
表达式:Q/t-q=kA(A h/L)=kAi或q/A=v=ki. (q单位渗水量;i水力梯度或水力坡降,i= (hl-h2)/L; v二渗透速度;k 土的渗透系数)动水力:流动的水对单位体积土骨架作用的力,称为动水力。
流砂(流土)现象:当动水力GD的数值等于或大于土的浮重度7,时(即向上的动水力克服了土粒向下的重力时), 土体发生浮起而随水流动,这种现象称为流砂或流土。
防治流砂的原则:治砂先治水。
①减少或消除基坑内外地下水的水头差;②增长渗流路径;③在向上渗流出口处地表用透水材料覆盖压重以平衡动水力(此法多用于闸坝下游处)。
管涌:在地下水流动的水力坡降i很大时,水流由层流变为紊流,此时渗流力将土体粗粒孔隙中充填的细粒土带走最终导致土体内形成贯通的渗透管道,造成土体坍陷,这种现象称为管涌。
基底附加应力:是指作用于地基表面的附加应力称为基底附加应力。
地基附加应力:是由建(构)筑物荷载在土体中引起的应力增量称为地基附加应力。
应力集中现象:是指受力构件由于外界因素或自身因素几何形状、外形尺寸发生突变而引起局部范围内应力显著增大的现象。
应力集中是指接头局部区域的最大应力值比平均应力值高的现象。
在设计脆性材料构件时,应考虑应力集中的影响。
在研究塑性材料构件的静强度问题时,通常不考虑应力集中的影响。
角点法:角点法的实质是利用角点下的应力计算公式和应力叠加原理推求地基中任意点的附加应力的方法,称为角点法。
土的有效应力原理:控制饱和土体体积变形和强度变化的不是土体承担的总应力。
,而是总应力与孔隙水压力ow之差,即土骨架承受的应力。
有效应力:土体产生压缩变形的有效因素,就是有效应力。
孔隙水压力:土体中由孔隙水所传递的压力称为孔隙水压力。
压缩模量:土体在完全侧限的条件下,竖向附加应力。
Z与其相应的应变增量EZ之比,称为土的压缩模量或侧限压缩模量,用符号Es表示。
土的压缩性:土在压力作用下体积缩小的特性称为土的压缩性。
固结概念:土壤中由若干单粒粘结在一起形成为团聚体的一种土壤结构。
地基的固结度U:指地基在荷载作用下,经历时间t的固结沉降量Set与最终沉降量Sc之比称为固结度,即Ut=Sct/Sc。
固结时间因数:次固结沉降:指土中孔隙水已经消散,有效应力增长基本不变之后变形随时间缓慢增长所引起的沉降。
土的抗剪强度:是指土体抵抗剪切破坏的极限能力。
库仑定律:库仑定律阐明,在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与距离平方成反比,与电量乘积成正比,作用力的方向在它们的连线上,同号电荷相斥,异号电荷相吸。
库伦定律(土压力理论):墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体时从楔体的静力平衡条件得出的土压力计算理论。
库伦公式:Tf=a tan^超固结土:指土体现有的上覆有效压力小于先期固结压力的土。
【是先期固结压力大于现有自重压力的土(Pc>Po)。
】剪胀性:由于在常规三轴压缩试验中,平均主应力增量在加载过程中总是正的,不可能是体积的弹性回弹,因而这种体应变只能是由剪应力引起的,被称为剪胀性。
主动土压力:当挡土墙向离开土体方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态时,作用在墙背上的土压力称为主动土压力, 一般用Ea表示。
被动土压力:当挡土墙在外力作用下,向土体方向偏移至墙后土体达到极限平衡状态时,作用在墙背上的土压力称为被动土压力,一般用Ep表示。
静止土压力:当挡土墙静止不动,墙后土体处于弹性平衡状态时,作用在墙背上的土压力为静止土压力,一般用Eo 表示。
地基承载力:是指地基承受荷载的能力。
地基:将承受建筑物各种作用的地层称为地基。
基础:将建筑物与地基接触的最下部分,也就是将建筑物的各种作用传递至地基的结构物称为基础。
天然地基:未经人工处理就可以满足设计要求的地基称为天然地基。
刚性基础:当基础与工具有足够的截面使材料的容许应力大于巾地基反力产生的弯曲拉应力和剪应力,a-a断而不会出现裂缝,这时,基础内不需配置受力钢筋,这种基础称为刚性基础。
柔性基础:是指用抗拉、抗压、抗弯、抗剪均较好的钢筋混凝土材料做基础。
基底的核心半径:基底受压区范围的半径?=可/人。
W:相应于应力较小基底边缘截面模量A:基底截面积摩擦桩:在竖向荷载作用下,基桩所发挥的承载力以侧摩阻力为主时,统称为摩擦桩。
端承桩:在竖向荷载作用下,基桩所发挥的承载力以桩底土层的抵抗力为主时,称为端承桩或柱桩。
负摩阻力:当桩的周围土体因某种原因发生下沉,其沉降变形大于桩身的沉降变形时,在桩侧表面将出现向下的摩阻力。
“M”法:考虑土的弹性抗力在地面或最大冲刷线处为零,随深度成直线比例增长的计算算法。
挤土桩:在成桩过程中,造成大量挤土,使桩周围土体受到严重挠动,土的工程性质有很大改变的桩,挤土过程引起的挤土效应主要是地而隆起和土体侧移,导致对周边环境影响较大。
这类桩主要有实心的预制桩,下端封闭的管桩、木桩以及沉管灌注桩在锤击或振入的过程中都要将桩位处的土大量排挤开c刚性桩:当桩的入土深度hV=2.5/a则桩的相对刚度较大。
视为刚性桩。
弹性桩:对« h>2. 5且计算oymax发生在y>h/3处的桩,可验算y=h/3处的。
y。
则也可以根据变形系数。
判别,此时桩身抗弯刚度较小,此灌注桩判为弹性桩。
群桩效应:摩擦型群桩基础受竖向荷载后,由于承台、桩、土的相互作用使其桩侧阻力、桩端阻力、沉降等性状发生变化而与单桩明显不同,这种群桩不同于单桩的工作形状所产生的效应,称其为群桩效应。